国产CPU发展方向及对比分析
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2023-01-30
14:24:03
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1、国产 CPU 发展方向对比分析
当前，我国服务器芯片自主研发主要有以下五种方向：Alpha 架构、ARM 架
构、MIPS 架构、X86 架构、Power 架构。涌现出了基于 MIPS 的龙芯、基于 X86
的兆芯、基于 ARM 的飞腾和华为鲲鹏 920 以及基于 Alpha 架构的成都申威等。
Alpha 架构，目前国内研发该类架构处理器芯片的是成都申威，该公司基于
该架构开发服务器芯片可以拥有自主扩展指令和发展路线的自主权。
ARM 架构，目前国产服务器芯片企业当中有飞腾和华为海思芯片，这两家
厂商拥有 v8 架构无限制永久授权，可无限制基于 v8 架构开发、自主演进。
MIPS 架构，目前有龙芯基于该架构进行研发，早期龙芯曾计划基于该架构
研发 PC 处理器，但成果不彰，龙芯如今转而基于该架构研发服务器芯片。
Power 架构，知识产权为 IBM 所拥有，2015 年向中国企业开放，不过由于
其开放存在一定局限性，基于该架构研发的国产服务器芯片发展受到一定程度影
响。
X86 架构，Intel 公司并不向任何第三方提供 x86 指令集授权，AMD 和 Intel
交叉授权。VIA 已经停止发展 X86 指令集和芯片；AMD 与海光（THATIC）成立了
两家合资公司，其中 AMD 控股 51%，这样保证了 AMD 对国产 X86 处理器的控
制权，而中方插手不了 Zen（禅）内核，只能做些外围芯片工作，而且该公司明
确不再向中国公司授权其 x86 IP 产品。
“自主可控”指拥有自主知识产权和芯片安全可控，即拥有自己的指令集和
微结构，目前国内符合条件的只有龙芯和申威。但购买国外厂商指令集授权（如
ARM 指令授权），自己设计微结构目前阶段同样可以满足安全可控的要求。在硬
件方面安全可控，且依附于 AA 体系后，不需要研发自己的编译器，可兼容 AA
体系的软件生态，大幅降低研发的技术门槛、时间和资金成本。在目前国内面临
无“芯”可用、需求迫切的困境下，更有利于市场化运营。
全球 IT 生态实际上是由芯片决定的，全球整个 IT 系统生态实际上是建立在
所采用的芯片基础之上的。例如 X86 处理器架构，英特尔在该架构下的处理器芯
片持续领跑世界，与微软合作形成了 wintel 生态，牢牢掌握了整个电脑整机及中
低端服务器市场的霸权。ARM 是一种精简指令集处理器架构，具有体积小、低
能耗的特点，在移动终端占据了主导地位，代表厂商就是 ARM 公司，IBM 的
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